小型プロテオグリカンOMD／PRELPの機能解析

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08169
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 剛 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50456133)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺崎 泰弘 日本医科大学, 医学部, 准教授 (50332870) ; 三谷 明久 東京大学, 保健・健康推進本部, 助教 (90739137)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 小型プロテオグリカン / OMD / PRELP / 肺線維症 / ブレオマイシン / 遺伝子改変マウス

Outline of Annual Research Achievements

OMDとPRELPは、細胞外基質たんぱく質である小型プロテオグリカンファミリーに属する。この研究は、これらの遺伝子の肺における機能を解析することを目的とする。まず、OMD欠損マウスおよびPRELP欠損マウスを樹立した。肺の表現型を病理学的・生理学的に解析したが、いずれのマウスも、同胞の野生型と比し明らかな差異は認めなかった。また、公開データベースを用いた発現解析にて、肺がん組織にてこれらの遺伝子の発現が低下しており、遺伝子発現量が予後に関与している可能性が示唆されたため、肺癌の発症への関与の可能性も考えた（同じく正常組織における発現の多い膀胱では、欠損マウスでの上皮の過形成あり）。欠損マウスでは、1.5年までの経過観察にて、肺上皮に腺腫などの形成は認めなかった。
次に、他の小型プロテオグリカンにて肺線維症との関与の報告があることから、ブレオマイシンの経気道投与による肺線維症モデルを作成した。OMD欠損マウス、PRELP欠損マウスについて、ブレオマイシンを経気道的に投与した。肺線維症の重症度を、病理学的検査、生理学的検査、気管支肺胞洗浄液などにより評価したところ、OMD欠損マウスでは野生型マウスと比し病変が軽症である傾向はあったものの優位な差はつかなかったが、PRELP欠損マウスにおいては、肺の繊維化病変が優位に軽症化していた。このことから、PRELPが肺の繊維化における病態に深くかかわっていることが示された。
共同研究に関しては、両欠損マウスの膀胱にてNGS解析を施行し、膀胱がん発症に関わる院でし変化の解析を行った。また、脳底動脈内皮細胞の培養の系を立ち上げた。安定的に内皮細胞の培養が行えるようになったため、今度はOMDおよびPRELP遺伝子欠損の影響を評価を予定している。医科学研究所では、抗体のスクリーングとともに、大腿骨の解析を施行中である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

COVID19流行の影響で、マウスの樹立などに遅れが生じたほか、経気道投与によるモデル作成の手技の安定化に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

肺上皮や線維芽細胞の細胞株を用いて、OMDやPRELPが肺の線維化に影響を及ぼす機序を解明する。マウス実験にて、OMDがPRELPに比し、及ぼす影響が少なかった理由の一つとしては、もともとのタンパク発現量の違いが考えられるが、機能面の違いなどにも焦点を当てるとともに、これらの遺伝子の発現調節機構についての解析もすすめていく。

Causes of Carryover

COVID19流行などにより実験計画に遅れが生じたため。今年度は、細胞実験を中心とした研究を進める。